Unterwasserschall stört Meeresorganismen bei der Nahrungsaufnahme

Studie von Forscherinnen des FTZ Büsum zeigt Zusammenhang zwischen Lärm und verändertem Fraßverhalten von Ruderfußkrebsen.

Viele Meeresbewohner wie etwa Fische, Meeressäuger oder auch Krebstiere produzieren und nutzen Schall für ihre Navigation, Fortpflanzung oder Beutejagd. Natürliche Schallquellen im Meer werden jedoch zunehmend durch von Menschen verursachtem Schall gestört. Dieser entsteht beispielsweise beim Bau von Offshore-Windparks, bei Bohrungen oder durch Schiffsverkehr. Wie sich solche unnatürlichen Schallquellen auf Ruderfußkrebse (Copepoden), kleine Organismen am unteren Ende der Nahrungskette, auswirken, haben nun Wissenschaftlerinnen des Forschungs- und Technologiezentrum Büsum (FTZ) der Christian-Albrechts-Universität zu Kiel (CAU) erstmalig im Labor untersucht. In ihren Experimenten konnten sie aufzeigen, dass die winzigen Krebstiere auf Hafenschall mit periodisch auftretendem Schiffsverkehr so sensibel reagieren, dass sie ihre Nahrungsaufnahme signifikant reduzierten. Die Ergebnisse der neuen Studie sind kürzlich in der Fachzeitschrift Frontiers in Marine Science erschienen.

Copepoden, Ruderfußkrebse, sind wenige Millimeter große Krebstiere, die in fast allen Gewässern der Erde vorkommen. Im Meer bilden sie die Basis des Nahrungsnetzes und sind eine wichtige Beute von kommerziell genutzten Fischarten wie etwa dem Hering. Gleichzeitig beeinflussen sie den Kohlenstofftransfer im Meer. Ohne die Krebstiere würde ein wichtiges Bindeglied zwischen der Primärproduktion und den höheren trophischen Ebenen im Ökosystem Meer fehlen. Wie widerstandsfähig solche Tiere gegenüber äußeren Umweltfaktoren sind, haben nun die Forscherinnen des FTZ aus der Arbeitsgruppe ECOLAB – Küstenökologie erstmalig untersucht. Für ihre Experimente haben sie die Fraßraten des Copepoden Acartia tonsa im Aquarium unter normalen Umgebungsgeräuschen und unter Lärm durch Schiffsverkehr untersucht. Die Schifffahrt gilt als Hauptquelle für kontinuierlichen Unterwasserlärm und kann zu einem Anstieg des Lärmpegels von mehr als 30 Dezibel über dem natürlichen Umgebungslärm führen. Insgesamt wurden 51 Versuchsreihen ausgewertet. Dabei wurden 688 Copepoden entweder mit Schiffsgeräuschen (343) oder mit Umgebungsgeräuschen im Aquarium (345) beschallt.

Unterwasserlärm stresst Ruderfußtiere bei der Nahrungsaufnahme

„Unterwasserlärm ist eindeutig ein Stressor für einige Arten an Krustentieren. Wir haben festgestellt, dass die Nahrungsaufnahme von Ruderfußkrebsen deutlich reduziert war im Vergleich zu normalen Umgebungsgeräuschen im Aquarium“, sagt Saskia Kühn, die in der Arbeitsgruppe ECOLAB Küstenökologie am FTZ arbeitet und die Experimente durchgeführt hatte. Die negativen Auswirkungen wurden im Labor untersucht und nachgewiesen. „Jetzt gilt es, die Experimente in Feldstudien zu wiederholen, um den Einfluss von Lärm auf das Fraßverhalten von Ruderfußkrebsen unter realistischen Schallbedingungen zu erforschen. So können wir abschätzen, welche Folgen Lärm auf das ganze Ökosystem hat“, erläutert Kühn.

Bisher gibt es nur wenige wissenschaftliche Untersuchungen, die sich explizit mit den Folgen von Lärm auf die Ernährungsökologie von Zooplankton beschäftigen. Die neue Studie des FTZ macht hier einen Anfang für zukünftige Forschungsvorhaben. „Lärmbedingte Auswirkungen haben auch das Potenzial, die Zusammensetzung von Lebensgemeinschaften zu verändern. Wir müssen die Auswirkungen von solchen Stressfaktoren im Ökosystem genau kennen, um entsprechend die Strategien anpassen zu können, die zu einem guten und gesunden Zustand der Meeresumwelt beitragen“, sagt PD Dr. Katja Heubel, Leiterin der Arbeitsgruppe Küstenökologie am FTZ und Mitglied im Forschungsschwerpunkt Kiel Marine Science (KMS) an der CAU.

Die Studie wurde gefördert im Rahmen des Projektes ORCHESTRA, eines von insgesamt fünf länderübergreifenden Projekten der europaweiten Forschungsinitiative „Healthy and Productive Seas and Oceans“ – JPI Oceans: Joint Action Underwater Noise in the Marine Environment).

Originalpublikation:
Kühn, S, King, F and Heubel, K (2023). Decreased feeding rates of the copepod Acartia tonsa when exposed to playback harbor traffic noise. Front. Mar. Sci, 10:1134792. DOI: https://doi.org/10.3389/fmars.2023.1134792

Fotos stehen zum Download bereit:
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Zooplankton wie hier Copepod Acartia tonsa bildet einen wichtigen Baustein im marinen Nahrungsnetz. Forscherinnen des FTZ Büsum untersuchen wie sich der zunehmende Lärm im Meer auswirken wird.
© Saskia Kühn, FTZ Büsum

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Saskia Kühn, Erstautorin der neuen Studie, füllt mitten in der Nacht bei einem Feldexperiment vor Helgoland Copepoden in einen Netzkäfig.
© Christian Howe, submaris

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Mit Lichtfallen wie hier vor der Küste Helgolands werden im Freiland Experimente zu den Auswirkungen von Schall auf das marine Nahrungsnetz durchgeführt. Zukünftig sollen solche Untersuchungen die Laborergebnisse untermauern.
© Uli Kunz, submaris

Über Kiel Marine Science (KMS)
Kiel Marine Science (KMS) ist das Zentrum für interdisziplinäre Meereswissenschaften an der Christian-Albrechts-Universität zu Kiel (CAU). KMS bildet die organisatorische Einheit für alle natur-, geistes- und sozialwissenschaftlich arbeitenden Forscherinnen und Forscher, die sich mit den Meeren, Küsten und den Einfluss auf die Menschheit beschäftigen. Die Expertise der Gruppen kommt beispielsweise aus den Bereichen der Klimaforschung, der Küstenforschung, der Physikalischen Chemie, der Botanik, aus der Mikrobiologie, der Mathematik, der Informatik, der Ökonomie oder aus den Rechts-, Wirtschafts- und Sozialwissenschaften. Insgesamt umfasst KMS über 70 Arbeitsgruppen an sieben Fakultäten und aus über 26 Instituten. Gemeinsam mit Akteuren außerhalb der Wissenschaft arbeiten sie weltweit und transdisziplinär an Lösungen für eine nachhaltige Nutzung und den Schutz des Ozeans.
https://www.uni-kiel.de/de/kms

Weiterführende Informationen:
Zur ECOLAB-Arbeitsgruppe am FTZ Büsum, https://www.ftz.uni-kiel.de/en/research-divisions/ecolab-coastal-ecosystems
Über das Projekt ORCHESTRA, https://jpi-oceans.eu/en/orchestra

Wissenschaftlicher Kontakt:
PD Dr. Katja Heubel
Arbeitsgruppe ECOLAB – Küstenökologie
Forschungs-und Technologiezentrum Büsum (FTZ)
Christian-Albrechts-Universität zu Kiel (CAU)
E-Mail: heubel@ftz-west.uni-kiel.de

Saskia Kühn
Arbeitsgruppe ECOLAB – Küstenökologie
Forschungs-und Technologiezentrum Büsum (FTZ)
Christian-Albrechts-Universität zu Kiel (CAU)
E-Mail: kuehn@ftz-west.uni-kiel.de

Pressekontakt:
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Öffentlichkeitsarbeit / Wissenschaftskommunikation
Forschungsschwerpunkt Kiel Marine Science (KMS)
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Originalpublikation:

Kühn, S, King, F and Heubel, K (2023). Decreased feeding rates of the copepod Acartia tonsa when exposed to playback harbor traffic noise. Front. Mar. Sci, 10:1134792. DOI: 10.3389/fmars.2023.1134792
https://doi.org/10.3389/fmars.2023.1134792

Weitere Informationen:

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